基于CAN总线的温度监控系统.doc

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1、基于can总线的温度采集与显示系统程锦（武汉理工大学自动化学院湖北武汉）摘要：介绍基于CAN总线的智能温度传感器DS10B20的设计。系统以单片机AT89S51作为处理器，DS10B20数字温度采集器采集温度数据。单片机接收并处理数据，LED数码管分时显示温度值。通过外扩的CAN总线控制器SJA1000和报文收发器PCA82C250，该控制器可直接作为CAN总线的一个从结点工作。关键词：CAN总线；温度采集；显示系统中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1671－7597（2012）－011硬件设计1.1硬件技术方案

2、。系统主要包括五大模块:通信、CAN总线控制、智能'y点、显示。其中通信模块采用的是CAN总线通讯，CAN总线的控制模块主要由8JA1000控制器，接发器组成，此外还有用J飞隔离的6N137光电拙合器;主控制器采用A丁89051芯片;温度采集部分采用温度传感器D818B20;显示部分采用数码显示管。1.2设计思想。系统采用主从分布的思想，系统上位机为人机交互界向，本文主要研究卜位机的智能'y点部分，主要由单片机及其外围电路组成。卜图中所给出的是一个竹点的示意图。图1是CAN总线与单片机的温度检测系统连接图。上位机部分CAN适

3、配卡与上位机通过PCI总线通信。上位机与单片机通过通讯接日传输信息。CAN总线通讯控制模块控制单片机。卜位机智能'y点模块，温度传感器将输出信号传输给单片机，经信号处理电路变成0-5V直流信号，并且将直流信号送入单片机进行数据分析和处理。1.3CAN总线通讯设计。89051作为CAN总线系统智能竹点的微处理器，在CAN总线通信接口中采用的是PHILIPS公司的SJA1000和芯片。SJA1000是CAN通信控制器，是CAN总线的收发器。为了使总线上各个CAN节点之间实现隔离，SJA1000与P82C250之间要通过高速光电耦

4、合器6N137相连。通讯电路主要由四部分所构成如图2所示:微控制器89C51、独立CAN通信控制器SJA100,CAN总线收发器82C250和高速光电拙合器6N137。此外，为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TXO和RXO通过高速光耦6N137后与82C250相连，以便实现总线上各CAN节点间的电气隔离。接发器与CAN总线的接日部分也需要采用抗干扰措施。1.4采集与显示电路。本系统可实现多点温度测试。DS18B20采用外部供电方式，理论上一根数据总线上可以挂256个DS18B20，但在实际生产中，如果在一根

5、数据总线上挂接25个以上的DS18B20就有可能产生功耗问题。另外单总线氏度太氏也会影响到数据的传输。由此在设计中采用单片机的多个I/0来驱动多路DS18B20。显示电路设计中采用共阴极七段数码管。显示方式有动态扫描和静态显示，由J飞静态扫描要用到多片串入并出芯片，考虑到成本问题，本设计采用是'y约硬件资源的动态扫描方式。即用两块芯片就可以完成显示功能。2控制器软件设计如图2所示，主程序调用了3个子程序，分别是CAN总线通讯程序、温度测试程序、温度显示程序。将各个功能程序以子程序的形式写好，当写